Форумы | Разное | Аккумуляторные батареи для ИБП | Применение литий-железо-фосфатных АКБ в ИБП

Автор Сообщение

Wlad

#1|02.12.2018 12:38

Откуда: Краснодарru

Возраст: 53

Группа: Пользователь

Сообщения: 65

Поблагодарили: 5 раз

Всем привет! У меня появилось большое и настоятельное желание уйти от свинцово-кислотных аккумуляторов для ИБП. Перечислять все недостатски свинца я думаю не надо, но на одном остановлюсь подробнее: малое количество циклов заряд-разряда. ИБП у нас применяют как правило "до победного конца", то есть пока сам не отключится. Крайне редко используют ИБП "по минимуму", разряжая аккумуляторы на четверть-половину, наоборот - используя ИБП стараются высосать батарею досуха. В результате срок службы аккумуляторных батарей даже высокого качества не равен заявленному сроку службы в 5 и более лет - их убивают заряд-разрядами гораздо раньше.

С появлением литий-железо-фосфатных элементов появился шанс избавиться от свинцово-кислотных АКБ. Номинальное напряжение LiFePO4 элемента - 3,2 вольта, максимальное -3,65 вольта, минимальное - 2 вольта. Максимум и минимум - границы за которые нельзя уходить чтобы АКБ не превратился в кирпич. Но внутри этих границ возможны вариации которые наоборот - даже рекомендованы. На пример напряжение заряда в 3,45 вольта увеличивает срок службы LiFePO4 элемента. Ну и если не разряжать LiFePO4 элемент ниже 2,8 вольта срок службы так же возрастает. Вообще "по умолчанию" для LiFePO4 элементов количество циклов заряд-разрядов номинируется в 2000 при том что 80% из них это полныая разрядка элемента.

Если взять за основу усредненные параметры свинцово-кислотного аккумулятора с его минимумом в 9,6 вольа, 13,8 вольтами зарядки в буферном и 14,4 вольта в циклическом режиме то в общем применить вместо свинцово-кислотного аккумудятора батарею из четырех LiFePO4 элементов вроде бы как элементарно: максимум в 3,65 вольта на элемент дает нам для батареи из 4-х элементов максимальное напряжение в 14,6 вольта, что несколько больше чем напряжение 14,4 вольта выдаваемое ИБП в момент времени когда (и если) используется циклический режим зарядки, буферные 13,8 вольта это оптиум в 3,45 вольта на один LiFePO4 элемент для увеличения срока службы, а до минимальных 8 вольт для батареи их четырех LiFePO4 элементов ни один ИБП никогда не опустится работая в штатном режиме - наоборот, в среднем отключение автономной работы ИБП происходит при более чем 10 вольтах на клеммах АКБ. Соответственно все номиналы которые имеются в работающем от свинцово-кислотной АКБ ИБП полностью вписываются в диапазон 4S LiFePO4.

В общем, применение LiFePO4 вроде бы доктор прописал. И для ПРОСТЫХ ИБП вопросов нет никаких. Но чем сложнее ИБП, чем больше у него "интелехту" тем более проблематичныой выглядит возможность замены свинцово-кислотных АКБ на LiFePO4 элементы.

В частности, у меня есть большие сомнения что LiFePO4 можно применить в Symmetra PX, VT, MGE и прочих ИБП, где стоят sybt1-sybt2.

Хотелось бы услышать мнение людей, разбирающихся в том какими методами в этих ИБП контролируется состояние АКБ.

Трудно начинать с нуля. Но еще труднее начинать с глубокого минуса

Alexei

#2|02.12.2018 21:05

Откуда: Минскby

Возраст: 46

Группа: Веб-мастер

Сообщения: 1581

Поблагодарили: 349 раз

1) Стоимость ?

2) Безопасность условий эксплуатации ?  ( как их правильно заряжать , чтобы не было возгораний и иных проблем при зарядке )

3) Размеры АКБ

 

Schneider Electric уже выпускает ИБП c Li-Ion батареями и они значительно дороже ИБП с простыми свинцовыми аккумуляторами.  Получится ли убедить покупателей платить дороже ?

С уважением,
Алексей

Wlad

#3|08.12.2018 23:09

Откуда: Краснодарru

Возраст: 53

Группа: Пользователь

Сообщения: 65

Поблагодарили: 5 раз

Стоимость конечно дороже свинца. Но не катастрофически. На пример https://ru.aliexpress.com/item/1-10-32650-5000-3-2-lifepo4/32838815096.html?spm=a2g0v.10010108.1000014.4.62101e2aqy78kg&pvid=9b165adf-e75b-4992-9863-39517212eeea&gps-id=pcDetailBottomMoreOtherSeller&scm=1007.13338.106568.000000000000000&scm-url=1007.13338.106568.000000000000000&scm_id=1007.13338.106568.000000000000000 - 4 штуки  обойдутся в 1 853,82 руб. Плюс BMS - порядка 200 р., и за 2000 рублей имеем АКБ емкостью 5А/ч. Свинец приличного качества стоит почти 1500 р., так что можно пережить разницу.

Габариты? Их опредеояет тип АКБ. По вышепреведенным у которых 32650Type это 3,2 см диаметр и 6,5см высота..С винтом - еще плюс сантиметр в высоту. То есть 4 чтуки вместе с BMS в легкую помещается в габарит стандартного 90х70х100 5А/ч АКБ, и еще места остается вагон и маленькая телега.

Правильная зарядка обеспечивается BMS. По возгоранию : это не литий-ион, другая технология - не подверженная возгоранию.

Что до стоимости продукции Шнайдера то не будем о грустном, господа маркетологи там похоже считают что вокруг них сплошные корпоративные клиенты с миллиардами баксов ежечасной прибыли.  Поэтому ориентироваться на их ценники...

Я же исхожу из идеи замены свинцово-кислотных АКБ в уже находящихся в эксплуатации ИБП. Все началось с того что пришел срок менять АКБ в SURT3000 с двумя дополнительными батарейными блоками. Во первых, в магазинах сейчас один свинцово-кислотный шлак за цену до 1000 руб, либо за хорошего качества просят под 1500 руб. А раз в пятилетку вваливать довольно круглую сумму не очень хочется, хочется этот срок несколько увеличить, причем за абсолютно приемлемого размера  ценовую разницу. Первоначально были взяты 64 штучки, чисто проверить саму идею на голом ИБП без дополнительных батарейных блоков. Идея заработала. И появился вопрос в работоспособности этой идеи на "тяжелых" решениях. У меня есть VT на 20кВА, но заполнить даже две батарейные полки восьмиамперчасовыми элементами по финансам очень накладно. Вот и появился вопрос о контроле этим и подобными ему ИБП аккумуляторов.


Отредактировано: Alexei (12.12.2018 09:15, 1 неделя назад)
Трудно начинать с нуля. Но еще труднее начинать с глубокого минуса

Alexei

#4|12.12.2018 09:14

Откуда: Минскby

Возраст: 46

Группа: Веб-мастер

Сообщения: 1581

Поблагодарили: 349 раз

1)  т.е.  одна lifepo4 батарея ёмкостью 5А 3.2V  обойдётся порядка 8$ за штуку  +  чтобы набрать 12V понадобится 4 штуки ~ итого 32$  за  5А батарею аналогичную свинцовой по ёмкости.  А свинцовые , качественные сейчас стоят ~ 15$    т.е.  цена в два разе выше, и это для маленьких ИБП. А если посмотреть на ИБП где таких батарей 8 - 16  -  это огромная стоимость.  Целесообразность, по-моему никакая.

2) Господа маркетологи привыкли работать с крупными , богатыми клиентами, а не с "нищебродами" покупающими один недорогой ИБП в год. ( это отдельная тема )

3) Ну, попробуйте заменить и поделитесь вашим опытом. Если у вас всё получится и низкобюджетный сегмент покупателей готов будет платить в 2 раза больше за АКБ по каким-либо соображениям, то вы - победитель.
 

И появился вопрос в работоспособности этой идеи на "тяжелых" решениях. У меня есть VT на 20кВА, но заполнить даже две батарейные полки восьмиамперчасовыми элементами по финансам очень накладно.

Если я правильно понял, то вы просчитывали вариант заполнения штатными, свинцовыми  АКБ.  Но цена на ваш вариант с lifepo4 ещё в два раза дороже, не так ли ?

Добавлено 55 минут спустя:

Ну вот такие например


Отредактировано: Alexei (12.12.2018 10:10, 1 неделя назад)
С уважением,
Алексей

Wlad

#5|12.12.2018 22:15

Откуда: Краснодарru

Возраст: 53

Группа: Пользователь

Сообщения: 65

Поблагодарили: 5 раз

Ну не знаю, где КАЧЕСТВЕННЫЕ свинцово-кислотые АКБ по 15 баксов брать. Берем ценники достаточно крупного электронного дискаунтера Ситилинк - за B.B. Battary цена 1430 руб - https://www.citilink.ru/catalog/computers_and_notebooks/powersafe/ups_batteries/1076751/ ,  за CSB - 1470 руб https://www.citilink.ru/catalog/computers_and_notebooks/powersafe/ups_batteries/904348/

А по 15 баксов только шлак конченый типа Ippon https://www.citilink.ru/catalog/computers_and_notebooks/powersafe/ups_batteries/669055/

Так что я исхожу из наших реалий в которых за боль-менее приличный свинец берут 22-23$. Второй момент - стоимость в 32 бакса за 4 штуки это сугубая розница, когда берется закуп по  одной штуке. Если брать сразу пару сотен то цена будет примерно 6$ за штуку, или 24 бакса за 4 штуки. Плюс BMS. В конечном итоге переплата за 2000 циклов заряд-разряда вместо 300 незначительна, в пределах от 7 до 10$ за аналог свинца на 5 А/ч. Более емкие АКБ обойдутся естественно дороже, но вопрос больше в том что это Алиэкспресс, довольно дорогое место само по себе. На Таобао тот же самый аккумулятор из ссылки стоит 11 юаней. С учетом стоимости доставки из Китая - все равно примерно в два раза дешевле чем с Алиэкспресса. Просто надо налаживать каналы с Китаем минуя прохававших фишку продавцов с Алиэкспресса - я первую партию в 64 штуки брал по 210 рэ за штуку с этого Али всего пол-года назад, а сейчас цена в два с лишним раза больше стала. Причем только на Алиэкспрессе - ни на Алибабе ни на Таобао ценники не изменились в по сравнению с ценниками полугодичной давности.

Для VT потребуется по минимуму 256 штук элементов емкостью на 7-8 ампер-часов. И тут вопрос даже не в том что по цене обойдутся эти элемены с соответствующими BMS на 20-30% дороже чем 64 штуки свинцово-кислотных по тому же минимуму, вопрос больше в том как на них отреагирует VT. Помятуя как"нервно" относится VT к заполнению повербанков SYBT-1 с аккумуляторами разных производителей у меня есть большие сомнения вообще в работоспособности этой идеи для VT. Ведь стоит воткнуть в одну линейку допустим один C-10 и три V66  и получаем проблему! гы-гы-гы


Отредактировано: Wlad (12.12.2018 22:41, 6 дней назад)
Трудно начинать с нуля. Но еще труднее начинать с глубокого минуса

Alexei

#6|13.12.2018 08:52

Откуда: Минскby

Возраст: 46

Группа: Веб-мастер

Сообщения: 1581

Поблагодарили: 349 раз

Я не эксперементировал с VT.  Да, там плохими аккумуляторами не обойтись. Попробуйте с малыми ИБП поэксперементировать, а там увеличите масштаб.

 

Хорошее направление для бизнеса.  Ещё никто не визит массово LiFePO4.   Если получится, то сможете хорошо заработать.

С уважением,
Алексей